Основные электрические параметры цепи
Несколько базовых понятий
А для чего вообще необходимо рассчитывать сечение проводов? Нельзя ли ограничиться подбором «на глаз»?
Нет, нельзя, так как совсем несложно впасть в две крайности:
- Проводник недостаточного сечения начинает сильно перегреваться. Это ведет к оплавлению изоляции проводки, созданию условий для самовозгорания, для коротких замыканий. Все это становится причиной разрушительных пожаров, часто сопровождающихся человеческими трагедиями.
- Проводники избыточного диаметра, безусловно, такими опасностями не грозят. Но зато они и существенно дороже (особенно если разговор идет о медных кабелях), и не столь удобны в работе. Получаются совершенно неоправданные материальные и трудовые затраты.
Так что руководствоваться следует принципом разумной достаточности.
Провода одножильные и многожильные
Итак, в качестве проводника в проводах и кабелях может использоваться одна проволока — с точки зрения электрической проводимости — это оптимальный вариант. Но для достижения гибкости кабельной продукции приходится использовать более сложные конструкции – множество тонких проволочек, обычно скрученных при этом в «косичку». Чем тоньше такие проволочки – тем более гибким получается проводник.
Однако, это не следует путать с многожильностью провода. Под отдельной жилой подразумевается именно отдельный проводник. Чтобы стало понятнее – смотрим на иллюстрацию.
|
|
|
На картинке ниже – примеры одножильного провода. Просто с левой стороны – жесткий однопроволочный, а с правой – гибкий многопроволочный вариант.
Если провод (кабель) конструктивно совмещает два изолированных друг от друга проводника или больше, он становится двухжильным, трехжильным и т.п. Но он также может оставаться одно- или многопроволочным.
Двухжильный многопроволочный провод
Аналогичная ситуация и с кабелями. По определению, кабель – это конструкция из нескольких изолированных друг от друга проводников, заключенных в общую изолирующую и защитную оболочку. А вот проводники также могут быть одно- или многопроволочными.
Трехжильные силовые кабели с однопроволочными или многопроволочными жилами.
Все последующие расчеты будут вестись для сечения жилы провода или кабеля.
При оценке условий расположения проводов в дальнейшем могут быть варианты, когда придется представлять разницу, например, между тремя одножильными проводами, протянутыми в одной трубе, или одним трехжильным кабелем.
Диаметр и площадь поперечного сечения провода
Это два взаимосвязанных параметра.
Слева – диаметр проводника (жилы), измеряется в миллиметрах. Справа – площадь поперечного сечения проводника, измеряется в мм².
|
|
|
Если известна марка кабеля (провода) выбор упрощается. Если нет, то сечение остается подсчитать, опираясь на диаметр, который можно измерить штангенциркулем или микрометром.
Диаметр жилы (проволоки) поддается обычному измерению. Площадь сечения – только расчёту.
Формулу площади круга должны, наверное, помнить все. Но тем не менее – приведем ее на всякий случай.
S = π × d² / 4 ≈ 3.14 × d² / 4 ≈ 0.785 × d²
Знак «примерно равно» применен только потому, что взято округление числа π до сотых, всем известное значение π ≈ 3,14.
Это формула сечения однопроволочного проводника. А если нужно найти сечение неизвестного провода, с многопроволочной жилой? Жила распушается, чтобы появилась возможность подсчитать количество проволочек в «косичке». Промерить микрометром или штангенциркулем диаметр одной проволочки.
Sc = n × π × d² / 4 ≈ 0.785 × n × d²
где n – это количество проволочек в одной жиле.
Основные электрические параметры цепи
- Базовой формулой для цепей переменного и постоянного тока является известный закон Ома.
I=U/R, где:
|
|
|
I—сила тока, А.
U—напряжение (разность потенциалов), В.
R—электрическое сопротивление, Ом.
Из этой формулы несложно вывести другие:
U=I×R
R=U/I
- Мощности электрического тока.
Работа, выполняемая электрическим током. Она равна произведению силы тока на напряжение и на длительность промежутка времени, в течение которого она выполнялась.
А =I×U×Δt
А—работа электрического тока, джоулей, Дж.
Δt—длительность периода, секунд, с.
Но более наглядной величиной всегда является мощность, то есть показатель работы, выполненной за единицу времени, например, секунду.
P=A/ Δ t=I×U× Δ t/ Δ t=I×U
P— мощность электрического тока, джоулей в секунду или Вт.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 122; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!